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光纤光栅传感技术在PHC管桩水平载荷试验中的应用 被引量:20
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作者 秋仁东 高文生 +5 位作者 孙军杰 邱明兵 万征 郭金雪 侯岳峰 殷瑞 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2583-2589,共7页
光纤Bragg光栅(FBG)传感技术在工程测试方面优势显著,如何合理应用该项技术实施PHC管桩的荷载试验,难度较大,相关研究工作与实践经验较少。基于FBG工作原理与硬件特性的分析,结合PHC管桩成型与现场施工的工艺特点,利用PHC管桩水平承载... 光纤Bragg光栅(FBG)传感技术在工程测试方面优势显著,如何合理应用该项技术实施PHC管桩的荷载试验,难度较大,相关研究工作与实践经验较少。基于FBG工作原理与硬件特性的分析,结合PHC管桩成型与现场施工的工艺特点,利用PHC管桩水平承载力载荷试验的实践验证,研究FBG传感器合理应用于PHC管桩的埋设方案与施工技术。结果表明:按笔者提出的预设方案与施工技术,在PHC管桩采用锤击和静压2种成桩工艺时,FBG传感器的成活率可达100%;FBG传感器获得的PHC管桩应变与应力监测数据,比传统电阻应变式传感器更具优越性;实测数据与理论计算的对比分析证实,《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)中有关水平承载力的计算方法能够较好地反映桩身受力的实际情况。 展开更多
关键词 桩基础 光纤Bragg光栅(fbg)传感器 PHC管桩 载荷试验 埋设工艺 桩身内力
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三向FBG应变传感器及在隧道开挖模型试验中的应用研究 被引量:14
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作者 王静 李术才 +5 位作者 施斌 隋青美 王正方 蒋善超 贾磊 曹玉强 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2013年第2期182-189,共8页
基于模型相似材料,研制了适用于模型试验的三向FBG(fiber Bragg grating,光纤光栅)应变传感器,克服了传统的光纤应变传感器力学干扰大等缺点,且简化了力学传递过程。采用有限元方法重点分析了胶体弹性模量对传感器力学传递特性的影响,... 基于模型相似材料,研制了适用于模型试验的三向FBG(fiber Bragg grating,光纤光栅)应变传感器,克服了传统的光纤应变传感器力学干扰大等缺点,且简化了力学传递过程。采用有限元方法重点分析了胶体弹性模量对传感器力学传递特性的影响,试验中选择了弹性模量为300MPa的胶体,其应变传递系数为0.662,传感器的灵敏度为0.794pm.με-1。将该FBG应变传感器用于隧道开挖模型试验中,分别研究支护台阶法开挖、支护全断面开挖及无支护全断面开挖方式下的围岩应变分布状况。传感器监测结果表明,支护台阶法开挖围岩的稳定性较好。该试验为研究隧道不同开挖方式与支护方式提供了可靠的数据支撑。 展开更多
关键词 fbg 应变传感器 模型试验 开挖方式 支护
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基于数值模拟的主动加热FBG法干密度测量技术标定
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作者 薛平 陈晓丹 +2 位作者 卢广亮 王典 王璐佳 《广东土木与建筑》 2024年第8期131-134,共4页
干密度是土的工程性质的重要参数,和土体的物理力学性质紧密相关,干密度的原位测量对保证岩土工程的安全和施工质量有重要意义。主动加热FBG法因其准分布测量、高精度、耐腐、不受电磁干扰等特点成为干密度原位测量可能的重要手段之一,... 干密度是土的工程性质的重要参数,和土体的物理力学性质紧密相关,干密度的原位测量对保证岩土工程的安全和施工质量有重要意义。主动加热FBG法因其准分布测量、高精度、耐腐、不受电磁干扰等特点成为干密度原位测量可能的重要手段之一,但是测量结果需要进行大量的室内或原位标定实验,经济投入大,耗费时间久。文章采用数值模拟的方法,模拟土体在主动加热FBG法测量干密度过程中的热响应过程,提出了主动加热FBG法的一种新标定方法,可以进行不同含水率下以及不同土类情况下干密度和温度特征值的关系曲线的标定。数值模拟结果与室内试验结果有较好的一致性,提出的数值模型可以还原土体的热响应过程,验证了新标定方法的有效性。 展开更多
关键词 干密度 fbg 数值模拟 主动加热
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无封装FBG应变传感器在不同布设方式下的标定试验研究
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作者 朱怀龙 王其标 +2 位作者 朱碧堂 邱松 刘俊杰 《华东交通大学学报》 2024年第1期30-37,共8页
【目的】光纤光栅(FBG)应变传感器作为一种新型测量应变的仪器逐渐运用到土木工程领域中,其能运用的关键在于传感器的布设以及根据不同的使用要求和环境对灵敏度系数进行标定。为了确定表面直接粘贴和开槽植入两种光纤光栅应变传感器布... 【目的】光纤光栅(FBG)应变传感器作为一种新型测量应变的仪器逐渐运用到土木工程领域中,其能运用的关键在于传感器的布设以及根据不同的使用要求和环境对灵敏度系数进行标定。为了确定表面直接粘贴和开槽植入两种光纤光栅应变传感器布设方法的测量精度。【方法】提出了一种用于沉桩试验的无封装FBG灵敏度系数的标定方法,并通过采用圆形无缝钢管作为基体对两种布设方法进行标定试验研究。【结果】在逐级加载阶段,开圆形凹槽植入粘贴法所得到的标定系数比表面直接粘贴更小,而表面直接粘贴法更接近理论值,开槽植入和表面粘贴法所得到的标定系数与理论值相比最大误差分别为2.84%和0.33%;在逐级卸载阶段,两种布设方法光纤的中心波长存在一定的滞后,但标定系数与加载阶段相差不大。【结论】在FBG使用过程中需要根据试验环境情况以及在试验允许误差范围内选择合理的光纤光栅布设方案及标定方法。 展开更多
关键词 光纤光栅 布设方法 沉桩试验 标定试验 灵敏度系数
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无封装FBG应变传感器在桩基试验中的标定研究 被引量:1
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作者 朱怀龙 刘俊杰 朱碧堂 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1871-1877,共7页
针对海上风电桩基的沉桩模型试验,采用无封装分布式光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)应变传感器对模型桩的沉桩过程进行应变监测,为提高FBG应变传感器的测量精度,通过采用自主设计并研制出的标定装置,提出了一种用于桩基试验的无封装... 针对海上风电桩基的沉桩模型试验,采用无封装分布式光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)应变传感器对模型桩的沉桩过程进行应变监测,为提高FBG应变传感器的测量精度,通过采用自主设计并研制出的标定装置,提出了一种用于桩基试验的无封装FBG应变传感器灵敏度系数的标定方法,并将标定结果与理论值进行对比。随后,在模型桩的桩顶、桩中和桩底位置安装电阻式应变片进行加载试验,将FBG应变传感器的测量应变数据与电阻应变片测量数据进行对比分析。研究结果表明:标定后的FBG应变传感器的灵敏度系数与理论值相比存在较大差异,最大误差为6.76%,这是由于标定后的FBG应变传感器测量结果更为准确,并且FBG传感器的测量精度要高于应变片。该标定试验为后续沉桩试验模型桩应变、应力及桩侧阻力的监测提供了可靠的数据支撑。 展开更多
关键词 光纤光栅 应变片 沉桩试验 标定试验 灵敏度系数
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FBG传感器在岩土工程应用中常见失效成因及改进方法 被引量:4
6
作者 周克明 赵允亮 王振平 《大坝与安全》 2016年第2期6-10,共5页
FBG传感器在岩土工程中逐步应用,埋设仪器完好率是应用成功与否的重要考核指标之一。从FBG传感器原理、结构及埋设安装等出发,总结了在工程应用中的多种失效原因,并详细分析了典型的光纤夹持松弛时应变光栅波长的变化特点。提出了FBG传... FBG传感器在岩土工程中逐步应用,埋设仪器完好率是应用成功与否的重要考核指标之一。从FBG传感器原理、结构及埋设安装等出发,总结了在工程应用中的多种失效原因,并详细分析了典型的光纤夹持松弛时应变光栅波长的变化特点。提出了FBG传感器在尾缆的保护、传感器封装、老化删选等方面的一些建议,以提高埋设仪器完好率、实现监测目的。 展开更多
关键词 fbg传感器 失效 波长 改进方法
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基于FRP-OFBG智能钢绞线对无黏结部分预应力混凝土梁的全过程分析方法 被引量:4
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作者 张鹏 钟鑫 +2 位作者 邓朗妮 廖羚 叶黎明 《混凝土》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期27-29,共3页
结合用FRP筋封装的光纤光栅传感器即FRP-OFBG智能复合筋和钢绞线的力学特性,研制出了在钢绞线拉索中直接增加FRP-OFBG的智能钢绞线。通过其在受力时波长的改变值,推算出结构受力截面各个部位的应变值。提出了运用虚拟混凝土条带对无黏... 结合用FRP筋封装的光纤光栅传感器即FRP-OFBG智能复合筋和钢绞线的力学特性,研制出了在钢绞线拉索中直接增加FRP-OFBG的智能钢绞线。通过其在受力时波长的改变值,推算出结构受力截面各个部位的应变值。提出了运用虚拟混凝土条带对无黏结混凝土梁截面进行开裂和破坏预警,以及FRP-OFBG智能钢绞线对无黏结预应力混凝土梁的全过程分析方法,经与试验结果对比,吻合良好,可为相关工程实践提供依据。 展开更多
关键词 光纤光栅(Ofbg) 智能钢绞线 应变 分析方法
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基片式FBG在飞机蒙皮测试中的对称补偿研究 被引量:3
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作者 鹿利单 郭阳宽 +1 位作者 闫光 祝连庆 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1535-1541,共7页
基片式FBG传感器封装结构在应变测试中受到广泛关注,尤其是在航空航天领域,其粘贴方式对监测飞机蒙皮应变具有重要意义。为了提高基片式封装结构的FBG测量飞机蒙皮应变精度,对薄板试验件粘贴基片式FBG传感器进行力学性能研究,实验结果... 基片式FBG传感器封装结构在应变测试中受到广泛关注,尤其是在航空航天领域,其粘贴方式对监测飞机蒙皮应变具有重要意义。为了提高基片式封装结构的FBG测量飞机蒙皮应变精度,对薄板试验件粘贴基片式FBG传感器进行力学性能研究,实验结果表明传统粘结基片式FBG传感器方式会引起被测薄板材在拉伸过程中产生非线性变形。据此,通过ANSYS有限元分析软件仿真粘贴1 mm传感单元的1.5 mm薄板静态加载过程,并进行静力学有限元优化分析,力学分析及理论推导结果显示,对称粘贴基片式FBG传感单元能够解决应变与波长非线性关系,且能够有效补偿温度对测量的影响。搭建FBG解调系统与MTS力学测试实验系统,实验结果表明,在对称补偿的布点方式下,应变测试线性度为0.998,传感单元应变灵敏度为0.946 pm/με,提高了应变测试精度,可以有效的应用到飞机蒙皮应变测试。 展开更多
关键词 fbg 飞机蒙皮 有限元分析 粘贴方式 薄板试验件 力学性能 测试精度
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一种新型的静态与动态相结合的FBG解调法 被引量:3
9
作者 毕卫红 李靖 +1 位作者 李林 麻硕 《光纤与电缆及其应用技术》 2006年第5期32-34,共3页
叙述了FBG解调法中常用的静态解调法和动态解调法,详细介绍了两种方法的理论依据和系统设计方案,并分析了两种方法的优缺点。在此基础上,提出了一种基于静态法和动态法相结合的新的解调方法,并设计了系统图,通过理论分析和试验证实了该... 叙述了FBG解调法中常用的静态解调法和动态解调法,详细介绍了两种方法的理论依据和系统设计方案,并分析了两种方法的优缺点。在此基础上,提出了一种基于静态法和动态法相结合的新的解调方法,并设计了系统图,通过理论分析和试验证实了该方案的可行性。 展开更多
关键词 布拉格光纤光栅 解调 静态法 动态法
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FRP-OFBG智能钢绞线混凝土梁受弯性能研究 被引量:3
10
作者 张鹏 钟鑫 +1 位作者 邓朗妮 叶黎明 《广西工学院学报》 CAS 2011年第1期31-34,共4页
结合用FRP筋封装的光纤光栅传感器,即FRP-OFBG智能复合筋和钢绞线的力学特性,研制出在钢绞线拉索中直接增加FRP-OFBG的智能钢绞线.通过其在受力时波长的改变值,推算出结构受力截面各个部分的应变值,提出了运用虚拟混凝土条带对梁截面进... 结合用FRP筋封装的光纤光栅传感器,即FRP-OFBG智能复合筋和钢绞线的力学特性,研制出在钢绞线拉索中直接增加FRP-OFBG的智能钢绞线.通过其在受力时波长的改变值,推算出结构受力截面各个部分的应变值,提出了运用虚拟混凝土条带对梁截面进行开裂和破坏预警,以及FRP-OFBG智能钢绞线混凝土梁的全过程分析方法. 展开更多
关键词 光纤光栅(Ofbg) 智能钢绞线 健康监测 应变
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厚松散层井筒应变传感器布设方法研究 被引量:2
11
作者 王太元 《建井技术》 2015年第2期36-39,共4页
针对板集煤矿厚松散层地质条件,基于FBG传感基本原理,对副井砌筑井壁期间监测传感器布设方法进行了研究,提出了在保证传感器布设成功率和井筒安全监测的前提下,用尽可能少的传感器,获取可靠和全面的井壁受力信息,监控井壁受力状态,实现... 针对板集煤矿厚松散层地质条件,基于FBG传感基本原理,对副井砌筑井壁期间监测传感器布设方法进行了研究,提出了在保证传感器布设成功率和井筒安全监测的前提下,用尽可能少的传感器,获取可靠和全面的井壁受力信息,监控井壁受力状态,实现井壁结构的多点长期在线监测,为井筒安全运营提供技术保障。 展开更多
关键词 厚松散层 井壁 fbg传感器 布设方法 在线监测
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用于船舶结构监测的大量程光纤布拉格光栅应变传感器 被引量:22
12
作者 吴晶 吴晗平 +1 位作者 黄俊斌 顾宏灿 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期311-317,共7页
平板结构的贴片式光纤光栅传感器应变测量范围较小,难以满足船舶结构健康监测中的应变测量要求。本文采用不锈钢材质,设计了一种采用环形平面弹簧和平板复合结构的贴片式传感器,通过环形平面弹簧结构将复合结构的大应变转化为光栅的小应... 平板结构的贴片式光纤光栅传感器应变测量范围较小,难以满足船舶结构健康监测中的应变测量要求。本文采用不锈钢材质,设计了一种采用环形平面弹簧和平板复合结构的贴片式传感器,通过环形平面弹簧结构将复合结构的大应变转化为光栅的小应变,降低被测物体与光栅之间的应变耦合系数,实现了大应变测量。理论分析了复合结构的传感原理,通过有限元方法仿真了该结构的应力分布,结果证明了该结构能够实现大应变测量。将传感器胶粘在特种钢试件上进行了载荷试验,试验结果表明:该复合结构传感器的量程大于20 000με,且线性度较好,相关系数大于0.99。另外,设计的传感器体积较小,便于安装,能较好地解决船舶结构健康监测中的大应变测量问题。 展开更多
关键词 光纤传感器 光纤布拉格光栅 应变传感器 健康监测 船舶结构 复合结构 有限元法
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光纤Bragg光栅温度传感器封装方法研究 被引量:12
13
作者 信思金 柴伟 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2004年第4期10-12,共3页
封装方法的研究对于光纤光栅应用于温度传感有着重要的意义。封装后的光纤光栅温度传感器必须具备良好的线性度和重复性。提出了一种使用细钢管进行封装的新方法。研究中发现,在封装时通过给光纤光栅施加预张力可以使封装后的光纤光栅... 封装方法的研究对于光纤光栅应用于温度传感有着重要的意义。封装后的光纤光栅温度传感器必须具备良好的线性度和重复性。提出了一种使用细钢管进行封装的新方法。研究中发现,在封装时通过给光纤光栅施加预张力可以使封装后的光纤光栅温度传感器具备良好的重复性。实验表明:采用此方法封装的光纤光栅温度传感器具有良好的线性度和重复性,具有实际应用价值。 展开更多
关键词 温度传感器 光纤BRAGG光栅 细钢管 重复性 线性度 封装
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预应力钢筒混凝土管结构变形规律的原型试验研究Ⅱ:外压 被引量:17
14
作者 窦铁生 程冰清 +3 位作者 胡赫 夏世法 杨进新 张奇 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期207-215,共9页
PCCP是由混凝土管芯、钢筒、预应力钢丝以及砂浆保护层构成的复合结构,不但承受内水荷载,还有外部土荷载、管体自重与水重、活荷载以及临时堆土等外荷载作用,在外荷载作用下PCCP的变形规律与内荷载的变形规律完全不同。为研究PCCP在极... PCCP是由混凝土管芯、钢筒、预应力钢丝以及砂浆保护层构成的复合结构,不但承受内水荷载,还有外部土荷载、管体自重与水重、活荷载以及临时堆土等外荷载作用,在外荷载作用下PCCP的变形规律与内荷载的变形规律完全不同。为研究PCCP在极限外荷载作用下的变形规律,在国内外首次采用BOTDA和FBG光纤传感技术,并将光纤在PCCP制造过程中植入钢筒表面,采用三点试验法对内径2.6 m埋置式PCCP原型管进行了外荷载试验,在加载过程中连续测试PCCP各层结构的应变响应。通过深入分析测试数据发现,在三点法试验加载过程中,管体结构各层材料的变形与外荷载正比相关,钢筒外侧管芯混凝土与钢丝的变形协调一致,钢筒内侧管芯混凝土与钢筒的变形基本协调一致。管腰处管芯混凝土外侧和钢丝受拉,管腰处管芯混凝土内侧和钢筒受压,管顶和管底则与之相反,但变形协调规律一致。外荷载原型试验获得了PCCP各层结构受载响应规律,为PCCP结构深层次的基础理论研究和工程应用提供了宝贵的试验资料。 展开更多
关键词 预应力钢筒混凝土管 三点试验法 BOTDA fbg 承载力
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基于分布式光纤传感器的输气管道泄漏检测方法 被引量:9
15
作者 陈志刚 张来斌 +1 位作者 王朝晖 梁伟 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第7期108-110,共3页
针对传统方法难以精确诊断输气管道泄漏的难题,提出采用准分布式光纤B ragg光栅(FBG)传感技术实现天然气管道泄漏的在线监测技术。利用一条FBG光缆作为传感器,并行铺设在天然气管道附近,拾取管道由于泄漏、附近机械施工和人为破坏等事... 针对传统方法难以精确诊断输气管道泄漏的难题,提出采用准分布式光纤B ragg光栅(FBG)传感技术实现天然气管道泄漏的在线监测技术。利用一条FBG光缆作为传感器,并行铺设在天然气管道附近,拾取管道由于泄漏、附近机械施工和人为破坏等事件产生的压力和振动信号,通过匹配光栅法和自动识别技术检测管道泄漏并进行定位。实验结果表明:该方法可以实现对天然气管道泄漏进行诊断并定位。 展开更多
关键词 光纤BRAGG光栅传感器 匹配光栅法 输气管道 泄漏检测
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一种高频双FBG加速度传感器及其解调方法 被引量:12
16
作者 徐刚 戴玉堂 +2 位作者 金晓龙 曹靳 李治勇 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1445-1450,共6页
为了适应光纤传感器在高转速机械设备安全监测中的应用,设计了一种双光纤布拉格光栅(FBG)对称式的高频光纤光栅加速度传感器,并提出一种新的匹配FBG解调方法。阐述了传感器的结构和工作原理,利用有限元方法分析了传感器的静态与动态特性... 为了适应光纤传感器在高转速机械设备安全监测中的应用,设计了一种双光纤布拉格光栅(FBG)对称式的高频光纤光栅加速度传感器,并提出一种新的匹配FBG解调方法。阐述了传感器的结构和工作原理,利用有限元方法分析了传感器的静态与动态特性,并通过实验对传感器的灵敏度、幅频响应特性和横向抗干扰能力等方面进行了测试。提出了基于比值法的匹配光纤光栅解调原理,消除了光源不稳定等因素对检测精度的影响。实验结果表明,本文传感器谐振频率为900Hz,灵敏度为88mV/g,加速度测量范围大于80m/s2,横向灵敏度系数小于10%,并具备较好的抗干扰能力。 展开更多
关键词 传感器 高频加速度传感器 光纤布拉格光栅(fbg) 比值法解调 有限元分析
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光纤光栅传感技术在大直径灌注桩承载力自平衡法测试中的应用 被引量:12
17
作者 高鲁超 戴国亮 +1 位作者 龚维明 万志辉 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期688-695,共8页
基于自平衡试验方法和FBG传感器测试基本原理,分别采用FBG传感器和传统钢筋计对桩基承载力进行现场测试,分析了桩身轴力和桩侧摩阻力传递规律的差异性.结合实际工程案例,分析了大直径灌注桩桩身轴力和桩侧摩阻力的传递规律,并采用规范... 基于自平衡试验方法和FBG传感器测试基本原理,分别采用FBG传感器和传统钢筋计对桩基承载力进行现场测试,分析了桩身轴力和桩侧摩阻力传递规律的差异性.结合实际工程案例,分析了大直径灌注桩桩身轴力和桩侧摩阻力的传递规律,并采用规范简化转换法、Kwon法和Kim法3种等效转换方法确定桩基承载力.结果表明:与传统钢筋计相比,FBG传感器可剔除温度变化和混凝土膨胀产生的预应力;由2种传感器得到的桩身应变和桩侧阻力变化规律相一致,其中荷载箱附近误差均在10%以内;由FBG传感器实测值得到的桩身轴力和桩侧摩阻力,能够满足自平衡测试规律性和精度的要求,为工程应用推广提供参考依据;对比了自平衡测试结果的3种等效转换方法,验证了规范简化转换法所确定的桩基承载力偏安全,满足设计要求. 展开更多
关键词 大直径灌注桩 自平衡法 fbg传感器 钢筋计 等效转换法
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热脉冲法监测集中渗漏的模型试验 被引量:11
18
作者 陈江 张少杰 +1 位作者 闵兴鑫 刘浩吾 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2729-2735,共7页
基于光纤布拉格光栅(FBG)传感系统,提出了适用于土石坝心墙集中渗漏监测的热脉冲法。采用由传感加热单元、稳压电源、调压器、光纤光栅解调仪组成的监测系统进行了集中渗漏监测的模型试验。首先进行了骨料干燥和湿润条件下的试验,试验... 基于光纤布拉格光栅(FBG)传感系统,提出了适用于土石坝心墙集中渗漏监测的热脉冲法。采用由传感加热单元、稳压电源、调压器、光纤光栅解调仪组成的监测系统进行了集中渗漏监测的模型试验。首先进行了骨料干燥和湿润条件下的试验,试验结果表明,采用温升作为判别指标难于对渗漏状态作出准确判断,为此定义了2个无量纲的判别指标γ和ξ。采用两种渗漏流量进行了试验,并分别采用γ和ξ进行了渗漏状态的识别,结果表明2个判别指标均能进行渗漏的准确定位,且能定性反映渗漏强度的大小,采用ξ作为判别指标的识别效果优于γ。 展开更多
关键词 安全监测 热脉冲法 集中渗漏 多孔介质 fbg传感器
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基于小波包能量特征向量的光纤布拉格光栅低速冲击定位 被引量:10
19
作者 郭飞 张培伟 +2 位作者 张大海 韩晓林 费庆国 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期184-189,共6页
光纤布拉格光栅(FBG)传感器在飞行器的实时冲击定位监测中具有广阔的应用前景。根据两次冲击位置距离越近接收到信号幅频特性相似度越高的关系,提出基于小波包能量特征向量与相似度匹配算法共同实现冲击定位的研究,构建了一套由光纤布... 光纤布拉格光栅(FBG)传感器在飞行器的实时冲击定位监测中具有广阔的应用前景。根据两次冲击位置距离越近接收到信号幅频特性相似度越高的关系,提出基于小波包能量特征向量与相似度匹配算法共同实现冲击定位的研究,构建了一套由光纤布拉格光栅传感器和复合材料层合板组成的冲击定位监测系统。首先通过遍布冲击建立能量特征向量数据库。然后通过试验点的能量特征向量与数据库中各点的能量特征向量进行相似度计算实现冲击定位。实验表明,对480 mm×480 mm的复合材料层合板的16次冲击定位实验中,该方法的最大误差为40 mm。 展开更多
关键词 光纤Bragg光栅(fbg) 小波包变换 相似度匹配算法 低速冲击定位
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基于改进EMD方法的FBG传感网络光谱基线校正研究 被引量:8
20
作者 吕峥 庄炜 +2 位作者 吴越 张旭 祝连庆 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期190-197,共8页
针对光纤布拉格光栅(FBG)传感网络中,由于环境条件导致的光谱信号基线漂移问题,本文提出一种基于改进经验模态分解(EMD)的光谱信号校正方法。用该方法对仿真数据处理,处理后光谱可通过设置阈值划分出各FBG反射峰区,验证了改进EMD方法的... 针对光纤布拉格光栅(FBG)传感网络中,由于环境条件导致的光谱信号基线漂移问题,本文提出一种基于改进经验模态分解(EMD)的光谱信号校正方法。用该方法对仿真数据处理,处理后光谱可通过设置阈值划分出各FBG反射峰区,验证了改进EMD方法的可行性。通过实验采集在光纤通路损耗及端面反射影响下、产生基线漂移情况的FBG传感网络光谱信号,并使用改进EMD法、小波软阈值法和惩罚最小二乘法进行实时的光谱校正处理,运用高斯非线性拟合法计算正常和校正后光谱的各FBG中心波长。结果显示,运用改进EMD法校正后计算的各FBG中心波长,传感信号存活率分别提高48.9%和61.6%,平均偏差和偏差标准差最小,分别为4.33、6.28和6.01、6.58 pm。该方法校正后的光谱信号能为物理量检测提供可靠信息。 展开更多
关键词 fbg传感网络 光谱信号校正 改进EMD方法 阈值
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